Устройство для управления турбодетандером электротехнологической установки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) Р 01 0 17/20 ий А.Н,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Хильченко Л.Н, и СмоленскРегулирование паровых турбин, М.Киевф Машгиз, 1960, с. 202, фиг. 118.Авторское свидетельство СССРУ 699205, кл. Р 01 и 17/20, 1977. 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТУРБОДЕТАНДЕРОМ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение м,б. использовано в установках, предназначенных для энергоснабжения газоперекачивающих станций магистральных газоприводов, Цель изобретения - повышение экономичности установки, Для этого устройство дополнительно содержит реле минимально 32 и максимально 33 допустимых значений частоты вращения ротора турбодетандера, подключенные к управляющей обмотке переключателя 23 режимов. Датчики 20, 22, 2 1 закрытого положения байпасного клапана 10, за- с крытого положения клапана 8 рециркуляции и открытого положения регулирую1397609 щих клапанов цилиндра низкого данле"ния подключены через переключатель 23режимов к сервомоторам байпасногоклапана 10, клапана 8 рециркуляциии регулирующих клапанов цилиндра низкого давления соответственно. Такаяконструкция установки позволяет сниИзобретение относится к устройст. вам для управления энерготехнологической турбиной и, в частности расширительной турбиной (турбодетандером) энерготехнологической установки, 5 предназначенной для энергоснабжения газоперекачивающих станций магистраль ных газопроводов.Целью изобретения является повы- шение экономичности установки путем снижения потерь дросселирования в регулирующих клапанах цилиндра низкого давления, уменьшение расхода газа через клапан байпаса и клапан рециркуляции, а также оптимальной 15 длительности режима противодавления,.На чертеже изображена схема устройства.Турбодетандер, состоящий из ци - пиндров - частей высокого давления 20 (ЧВД) 1 и цилиндров - частей низкого давления ЧНД) 2 приводит в действие генератор 3. Газ к ЧВД 1 от коллектора нагнетания подводится через клапан 4, приводимый сервомотором 5, Газ 25 к ЧНД 2 из выхлопа ЧВД 1 подводится через клапан 6, проводимый сервомотором 7.Выхлоп ЧВД 1 (камера отбора) через клапан 8 рециркуляции приводимьпл сео вомотором 9, соединен также с входным коллектором компрессорной стан- ции. Входной коллектор компрессорной станции через байпасный клапан 10, управляемый сервомотором 11, сое 35 динен с выхлопом ЧНД 2, подключенным к топливному коллектору газотурбинных агрегатов компрессорной станции,Сервомоторы 5, 7, 9 и 11 имеют электрические входы.0Датчик частоты вращения вала турбодетандера 12 и моторный задатчик зить потери дросселирования в регулирующ;лх клапанах цилиндра низкого давления, уменьшит расход газа черезклапан 10 байпаса и клапан 8 рециркуляции, а также о .еспечить оптимальную длительность режима противодавления 1 ил. 13., подклоченные к релейному блоку14. образуют регулятор 15 частоты,Датчик 16 противодавления и задатчик 17, подключенные к релейному блоку 18, образуют первый регулятор 19противодавления. На сервомоторе 11установлен репейный датчик 20 положения закрытия клапана 10. На сервомоторе 7 устачовлен датчик 21 положения открытия клапана б. На сервомоторе 9 установлен релейный датчик 22положения закрытия клапана 8,Переключатеп 23 имеет управляющую обмотку 24 и контакты 25-30, ак управляющей обмотке подключены ручной ключ 31 и два реле частоты: минимальный 32 н максимальный 33, Датчик 34 и задатчик 35, подключенныек релейному блоку 36, образуют второйрегулятор 37 противодавления, подключенный к,сервомотору 11, через контакт 30 переключателя 23.Устройство работает следующим образом.Если частота вращения ротора турбодетандера не выходит за максимальнои минимально допустимые значениянапример, составляет 49,5-50,5 Гц),то путем воздействия ключа 31 на обмотку 24 переключатель 23 может бытьустановлен в верхнее положение, чтосоответствует режиму работы с регулируемым протнводавлепием (режим параллельной раооты с энергосистемой).При этом регулятор 15 частоты через контакт 25 подключен к своемузадатчику 13. Первый регулятор 19противодавления через контакт 26 подключен к сервомотору 5, Датчик 22 поли.;ения сервомотсрка 9, через контакт28 под. пючен к сервомотору 9. Датчик21 положения сервомотора 7 через кон 1397609такт 2 подключен к сервомотору 7,Датчик 20 положения сервомотора 11подключен к сервомотору 11 через контакт 29.При этом регулятор 15 воздействуетна задатчик 13, поддерживая на выходе нулевой сигнал, что обеспечиваетего безударное подключение к сервомотору 5. Первый регулятор 19 противодавления воздействует на сервомотор 5, обеспечивая необходимый расходгаза для поддержания заданного давления в топливном коллекторе станции,Мощность генератора 3, при этом 15определяется расходом газа через ЧВД1 и ЧВД 2 в топливный коллектор станции,Оптимизация этого режима обеспечивается тем, что датчик 21 воздейст пвует на сервомотор 7, удерживая его вположении открытия клапана 6 с цельюпредотвращения дросселирования газав клапане 6, и датчики 20 и 22 удерживают сервомоторами 9 и 11 клапаны 258 и 10 в закрытом положении, предотвращая утечку газа из камеры отборачерез клапан 8 и питание топливногоколлектора через клапан 10 байпаса,Второй регулятор 37 противодавления ЗОотключенПри снижении частоты вращения ротора ниже допустимого предела (илиповышения частоты выше допустимогопредела) реле 32 (или 33) соответственно воздействует на обмотку 24 и пе 35реводит переключатель 23 в нижнееположение.При этом регулятор 15 через контакт 25 подключается к сервомотору 5.40Первый регулятор 19 противодавлениячерез контакт 26 подключается к сервомотору 7. Датчики 20 и 21 положения сервомотора 7 и 11 через контакты27 и 29 подключаются к сервомотору 9.Датчик 22 положения сервомотора 945через контакт 28 отключается от связис сервомотором 9. Второй регулятор37 противодавления через контакт 30переключателя 23 подключается к сервомотору 11.501При этом турбодетандер работаетв режиме независимого поддержаниячастоты и противодавления (автономный режим работы).55Клапан 4 управляется по частоте отрегулятора 15, клапан б - по противодавлению от первого регулятора 19 противодавления. Если расхода через клапан 6 не хватает для поддержания противодавления, то второй регулятор 37противодавления, имеющий уставку несколько ниже ставки первого регулятора 19, открывает байпасн й клапан 10,подключаясь к регулированию противодавления, Различные установки регуляторов 19 и 37 предотвращают открытиеклапана 10 раньше полного открытияклапана 6,Если расход через клапан 4 превосходит расход через клапан 6, открывается клапан 8 рециркуляции, осуще"ствляется сброс газа из турбодетандера после ЧВД 1. Сигнал открытия клапана 8 для данной заявки несуществен,Оптимизация режима при этом происходит следующим образом.Если клапан 6 полностью открыт итакже открыт клапан 1 О, то датчик20 положения воздействует на сервомотор 9 "на закрытие" клапана 8 с целью повышения давления на выхлопе ЧВД 1и сопутствующего закрытия клапана 10для уменьшения пропуска газа черезбайпас в обход ЧНД 2,Если клапан 10 закрыт, а клапан6 прикрыт, то датчик 21 положениявоздействует на сервомотор 9 "на открытие" клапана 8 с целью снижениядавления на выхлопе ЧВД 1 и сопутствующего открытия клапана б для уменьшения дросселирования газа в этомклапане. Случай, когда клапан б прикрыт, а клапан 10 открыт, невозможениз-за различия уставок регуляторов19 и 37,Таким образом, на обоих режимах(в обоих положениях переключателя 23)обеспечивается минимально возможноедросселирование газа в клапане 6,минимально возможный пропуск газачерез клапан 10 байпаса в обход ЧНД2 и минимально возможный расход газачерез клапан 8 рециркуляции.Формула из обретенияУстройство для управления турбо" детандером электротехнологической установки, содержашее переключатель режимов, регуляторы частоты и противодавления, связанные с регуляторами сервомоторы клапана байпаса, клапана рециркуляции, регулирующих клапанов цилиндра высокого давления и цилиндра низкого давления, причем все сер1397 б 09 Составитель В, КаклюгинТехред И. Ходаннч Корректор И.Иаксимишинец Редактор Г. Гербер Заказ 2577/32 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб, д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 вомоторы, кроме сервомотора ре гулирующих клапанов цилиндра высокого давления, имеют датчики крайних положений, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повьвпения экономичности установки путем снижения потерьдросселирования в регулирующих клапанах цилиндра низкого давления,уменьшения расхода газа через кла Опан байпаса и клапан рециркуляции,а также оптимальной длительностирежима противодавления, устройстводополнительно содержит реле мннимально и максимально допустимых значений частоты вращения, подключенныек управляющей обмотке переключателярежимов, а датчики закрытого положения байпасного клапана, закрытогоположения клапана рециркуляции и открытого положения регулирующих клапанов цилиндра низкого давления подключены через переключатель режимов ксервомоторам байпасного клапана, клапана рециркуляции и регулирующих клапанов цилиндра низкого давления, соответственно.